高德超,任兰立,田民格,张黎平
(欣格瑞(山东)环境科技有限公司,山东 济宁 272415)
每年我国煤化工焦化废水排水量高达几亿吨,这些废水污染危害,毒性大,浓度高,影响范围大。焦化废水含有大量的氟离子,会对生态环境造成不利的影响,目前,已可实际应用的除氟技术有吸附法[1]、电凝聚法[2]、反渗透(R/O)法[3]、离子交换法[4]、化学沉淀法[5]和混凝沉降法等。其中,离子交换法的费用高,对原水水质要求严格;电凝聚和反渗透法的工艺复杂,电耗大;吸附法的吸附容量低,处理水量小,均难以实现工业化。
某煤化工企业焦化脱硫后产生的废水,水量约1 000 m3/d,氟化物质量浓度高达300~400 mg/L,采用钙盐沉淀法处理[6],利用氟与钙作用生成微溶性氟化钙沉淀物。经该法处理后,废水中氟离子质量浓度在10~20 mg/L,不能达标排放。该企业技术部门经过市场调研,最后确定使用欣格瑞(山东)环境科技有限公司SGR-0628高效除氟剂,并进行了工艺改造,将废水含氟量处理到2 mg/L以下,可达到山东地区的地方标准(DB 37/3416.3—2018)。
原钙盐沉积法除氟方案如图1所示。
图1 钙盐沉淀法除氟工艺
由于钙盐沉淀法具有处理极限,只能将氟离子质量浓度降至10~20 mg/L左右,不能达标排放。
采用SGR-0628高效除氟剂工艺,改造后深度除氟方案如图2所示。
图2 深度除氟工艺
含氟废水由生产车间经泵输送到一级反应池,自动联动加药泵,开始投加石灰,经充分搅拌一段时间后进入一级混凝池,加入混凝剂PAC,再充分搅拌一段时间,进入一级絮凝池,加入絮凝剂PAM,搅拌一段时间后,进入沉淀槽沉淀,上清液一级出水溢流进入二级反应池。
一级出水进入二级反应池,加入高效除氟剂SGR-0628,开启混合搅拌,后进入二级pH调节池,投加液碱,调节pH至6.5左右,再充分搅拌一段时间,进入二级絮凝池,加入絮凝剂PAM,搅拌一段时间后,进入沉淀槽沉淀,上清液溢流达标排放。
根据一级出水中氟离子质量浓度,一般为10~25 mg/L,按每升水中氟离子1 mg/L∶0.15 g SGR-0628比例配量使用,可满足二级出水氟离子质量浓度小于2 mg/L要求。
对含氟废水采用图2工艺流程,进行除氟,连续15天监测结果如表1。
表1 深度除氟药剂监测结果
由上述监测结果可知,一段除氟反应后出水氟离子质量浓度在10~25 mg/L左右;在二段添加深度除氟剂SGR-0628处理后出水氟离子质量浓度稳定在2 mg/L以下。
SGR-0628高效除氟剂为欣格瑞(山东)环境科技有限公司自主研发,已在煤化工、电子、电镀、玻璃、表面处理、光伏等各类工业低浓度含氟废水的末端深度除氟上成功运用,得到使用单位的好评,其主要物化性能见表2。
表2 SGR-0628高效除氟剂标准液主要指标
(1)通常情况下,采用钙盐法除氟,处理后废水氟离子质量浓度在10~25 mg/L左右,不能直接达标排放。本次对某煤化工企业焦化废水中氟离子处理采用钙盐与高效除氟SGR-0628相结合的方式,出水满足山东地区的地方标准(DB37/3416.3—2018),氟离子质量浓度不大于2 mg/L。
(2)深度除氟工艺,大幅减少石灰等的投入量,去除氟离子过程产生的污泥量大幅减少,形成的氟化物沉淀不会反相逆转。
(3)反应快速、投加量少。除氟混合反应仅需30 min,可根据现场实际情况在工艺过程中投加处理,药剂投加成本比电凝、反渗透、氧化铝离子交换吸附等经济。